Laser światłowodowy Fiber - co warto wiedzieć o tej technice cięcia metali?

 Jak działa, jakie zalety ma jego zastosowanie w technologiach produkcyjnych, w jaki sposób można go wykorzystywać oraz co jeszcze warto wiedzieć o tej technice cięcia materiałów? – o tym wszystkim w poniższym artykule.

Czym jest cięcie laserowe?

Cięcie laserowe to proces polegający na zastosowaniu skoncentrowanej wiązki laserowej do precyzyjnego cięcia materiałów. Dzięki wykorzystaniu mocy laserów, proces cięcia eliminuje konieczność stosowania tradycyjnych metod, takich jak noże czy piły. Ta technologia stała się rewolucyjna w wielu branżach, ze względu na swoją precyzję, szybkość i wszechstronność.

Jak działa laser światłowodowy typu fiber?

Technologia cięcia metalu laserem światłowodowym lub inaczej laserem typu fiber charakteryzuje się wysoką sprawnością oraz doskonałą jakością wiązki. Długość uzyskanej fali światła lasera jest dziesięciokrotnie mniejsza niż lasera CO2. Taki rodzaj lasera wykorzystuje włókno optyczne jako medium. Gdy do włókna zostanie podane napięcie elektryczne, to prowadzi to do emisji fotonów. Te fotony odbijają się wewnątrz włókna, zyskując intensywność poprzez proces tzw. emisji wymuszonej. W końcu część światła przechodzi przez częściowo przezroczyste zwierciadło, tworząc wiązkę laserową, którą można skierować na obrabianą część. Energia tej wiązki laserowej, niezależnie czy jest ciągła czy impulsowa, powoduje topnienie materiału w szczelinie cięcia, a jednocześnie stopiony materiał jest usuwany przy pomocy strumienia gazu. Dzięki temu, przy odpowiednim natężeniu mocy, możliwe jest przetopienie blach miedzianych lub aluminiowych i skuteczne przeprowadzenie procesu ich cięcia.

Cięcie laserowe światłowodowe - jakie są jego zalety?

Użycie technologii lasera światłowodowego oferuje wiele zalet w porównaniu do tradycyjnych metod cięcia metali oraz innych typów laserów. Są to:

• Wysoka precyzja: lasery światłowodowe zapewniają niezwykle dokładne i precyzyjne cięcie, umożliwiając wykonanie skomplikowanych wzorów i wykończeń najwyższej jakości. Krawędź ciętej krawędzi ma najwyższą jakość.
• Szybkość procesu: skoncentrowana wiązka lasera światłowodowego umożliwia szybkie cięcie, co przekłada się na zwiększoną produktywność i skrócenie czasu produkcji.
• Efektywność energetyczna: lasery światłowodowe są znane z wysokiej efektywności energetycznej, zużywając mniej energii w porównaniu do innych typów laserów. Dzięki temu koszty eksploatacji są obniżone.
• Niskie koszty konserwacji: solidne wykonanie laserów światłowodowych eliminuje konieczność skomplikowanych procedur konserwacyjnych, takich jak wymiana gazu, co przekłada się na krótszy czas przestoju i zwiększoną dostępność w cyklu produkcyjnym.

Jakie materiały można ciąć laserem światłowodowym?

Lasery światłowodowe świetnie sprawdzają się w cięciu różnorodnych materiałów, takich jak:

• metale, np.: miedź, stal nierdzewna, aluminium czy mosiądz. Mogą obrabiać różne grubości z dużą precyzją i szybkością;
• tworzywa sztuczne, w tym akryl, poliwęglan, ABS i wiele innych. Użycie lasera umożliwia wykonanie skomplikowanych wzorów i uzyskanie gładkich krawędzi;
• materiały kompozytowe, takie jak włókna węglowe, włókna szklane i laminaty.

Jaka jest różnica między laserem światłowodowym a laserem CO2? Który sposób cięcia metali jest lepszy?

Oba rodzaje laserów - światłowodowe oraz CO2 są bardzo szeroko stosowane w przemyśle, natomiast różnią się kilkoma kwestiami. Są to między innymi:

• długość fali: Lasery światłowodowe działają w zakresie bliskiej podczerwieni (zazwyczaj około 1 μm), podczas gdy lasery CO2 emitują światło w zakresie średniej podczerwieni (około 10 μm). Krótsza długość fali laserów fiber pozwala na lepsze pochłanianie przez metale, co skutkuje bardziej efektywnym cięciem.
• konserwacja - lasery fiber mają solidną konstrukcję, eliminując konieczność wymiany gazu lub innych skomplikowanych procedur konserwacyjnych związanych z laserami CO2,
• zużycie energii - proces cięcia laserem światłowodowym jest o wiele bardziej energooszczędny niż proces wycinania laserem CO2. Zużywa się wtedy znacznie mniej energii, przy tej samej wydajności.
• szybkość cięcia - lasery światłowodowe zazwyczaj oferują szybsze tempo cięcia w porównaniu do laserów CO2, co przekłada się na większą produktywność.

Zastosowanie laserów światłowodowych. W jakich branżach się go stosuje?

Wszechstronność laserów światłowodowych sprawia, że znajdują one zastosowanie w wielu branżach. Należą do nich między innymi:

• branża motoryzacyjna: Lasery światłowodowe są wykorzystywane do precyzyjnego cięcia komponentów samochodowych, takich jak części podwozia, blachy karoserii czy układy wydechowe. Szybkość i precyzja tej technologii, umożliwiają efektywną produkcję w tej dynamicznej branży;
• branża lotnicza: precyzja i niezawodność są tutaj kluczowe. Lasery są stosowane do wycinania skomplikowanych kształtów w materiałach takich jak: tytan, aluminium i kompozyty, zapewniając lekkie i wysokowydajne komponenty lotnicze;
• branża elektroniczna: zdolność do obróbki delikatnych materiałów oraz wysoka precyzja cięcia czynią laser typu fiber  idealnym narzędziem w tej branży. Za jego pomocą przygotowywane są takie elementy jak płytki drukowane, złącza i sensory;
• branża medyczna: w tym sektorze laser jest wykorzystywany do cięcia instrumentów chirurgicznych, stentów, implantów i innych komponentów medycznych;
• branża jubilerska: lasery światłowodowe zmieniły również proces produkcji biżuterii, umożliwiając precyzyjne cięcie metali i kamieni szlachetnych. Gwarantują wysoką jakość wykończenia i umożliwiają personalizację;
• również branża architektoniczna korzysta z tych możliwości technologicznych. Lasery światłowodowe są wykorzystywane w metaloplastyce architektonicznej, umożliwiając precyzyjne cięcie i kształtowanie metalowych komponentów używanych w elewacjach budynków, projektach wnętrz i instalacjach artystycznych.

Wśród wielu technologii, które nasza firma ma w ofercie - w Electris oferujemy również proces wykrawania blach, czyli cięcie laserem Fiber. Nasza linia cięcia laserowo jest w pełni zautomatyzowana i obsługiwana za pomocą zaawansowanego oprogramowania. Dzięki wykorzystaniu tej technologii jesteśmy w stanie zagwarantować pełna powtarzalność procesu cięcia elementów z blach miedzianych aluminiowych, czy stali nierdzewnej.

Podsumowanie

Laser światłowodowy, zwany także laserem fiber (włóknowym) stał się przełomowym narzędziem w dziedzinie technologii laserowej, oferując wyjątkową precyzję, wysoką szybkość cięcia, efektywność energetyczną i wszechstronność. Dzięki możliwości cięcia różnorodnych materiałów i zastosowań w branżach takich jak: motoryzacja, lotnictwo, elektronika, medycyna, jubilerstwo i architektura, lasery światłowodowe stały się niezastąpionym narzędziem dla producentów i projektantów.